{"id":18149,"date":"2023-07-13T15:11:13","date_gmt":"2023-07-13T13:11:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/06235-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:11:17","modified_gmt":"2023-07-13T13:11:17","slug":"06235-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/06235-01\/","title":{"rendered":"Versuche zur Reinigung von Sp\u00fclwassern aus Silo-Speditionsfahrzeugen durch Optimierung einer Ultra- und Nanofiltrationsanlage sowie Retentatbehandlung mittels Aktivkohleeinsatz"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Die Spedition Grote betreibt eine Sp\u00fclanlage f\u00fcr ihre eigenen und fremde Silofahrzeuge. Gereinigt werden verschiedene chemische Produkte, Kunststoffe, Gefahrg\u00fcter (z. B. Bleioxide, PVC Stabilisatoren) und Mineralien. Die Abw\u00e4sser wurden weitgehend unbehandelt in die \u00f6ffentliche Kanalisation geleitet. Bei der Erteilung der Indirekteinleitergenehmigung machte der Kreis Neuss die Auflage, dass eine Wasseraufbereitungsanlage die Abw\u00e4sser vorbehandeln soll. Grote entschied sich f\u00fcr eine Filtrationsanlage der Firma Zeppelin. Das notwendige Know-how zum Betrieb der Anlage besa\u00df die Spedition jedoch nicht. Deshalb entschloss sich das Unternehmen, dass Angebot des Instituts f\u00fcr Verfahrenstechnik an der RWTH Aachen (Leitung damals Prof. Rautenbach) anzunehmen, die Einfahrphase der Anlage zu betreuen und Optimierungsvorschl\u00e4ge zu unterbreiten. Die vorrangigen Ziele waren:<br \/>\n&#8211;\tErreichen eines zuverl\u00e4ssigen Betriebes trotz unterschiedlicher Zusammensetzung des Abwassers;<br \/>\n&#8211;\tOptimierung der Anlage, so dass das Abwasser wiederverwendet werden kann;<br \/>\n&#8211;\tBeurteilung von Kosten und Nutzen.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenBei dem Betrieb der Anlage wurde Neuland betreten, da eine vergleichbare Technik bislang noch nicht bei der Aufbereitung von Sp\u00fclabw\u00e4ssern von Silofahrzeugen eingesetzten worden war. Im Verlauf des Projektes stellte sich die Beherrschung der Technologie als so aufwendig heraus, dass IVT insgesamt vier Diplomarbeiten \u00fcber einen Versuchszeitraum von insgesamt 15 Monaten an der Anlage bei der Spedition Grote durchf\u00fchren lie\u00df, um verfahrenstechnische Ursachen und Wirkungen zu ergr\u00fcnden. Dieses galt besonders der eingesetzten Nanofiltration. Wesentliches Augenmerk wurde auf die Untersuchung der Zusammenh\u00e4nge zwischen der Zusammensetzung des Abwassers, der Reinigungsleistung der An-lage und der Stabilit\u00e4t des Anlagenbetriebes gerichtet. Aus der Erkenntnis der Zusammenh\u00e4nge wurden dann Vorschl\u00e4ge zur technischen Optimierung und zur Steigerung des kommerziellen Nutzens der Anlage gewonnen.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Schon bald nach Projektbeginn stellte sich heraus, dass die Zusammensetzung des Abwassers der kritische Faktor hinsichtlich eines stabilen Anlagenbetriebes und guter Reinwasserwerte ist. Vorher waren sich die Spedition und der Anlagenlieferant \u00fcber diesen Zusammenhang nur unzureichend bewusst. Erkannt wurde, dass es bestimmte S\u00e4ttigungsgrade bei der Mischung von Karbonaten und Kiesels\u00e4uren gibt, die zu einem \u00fcberraschend pl\u00f6tzlichen Ausfall von Glas auf den Membranoberfl\u00e4chen f\u00fchrte. Grote transportiert und sp\u00fclt Strontium- und Bariumkarbonat, dar\u00fcber hinaus Natrium(bi)karbonat, sowie Kiesels\u00e4uren (verschiedene Formen von Natrium-Magnesium-Aluminium-Silikaten). Die Silos werden grob trocken gereinigt, bevor sie mit Wasser (teilweise unter zu Hilfenahme von Reinigungsmitteln) ausgesp\u00fclt werden. Dadurch werden diese Substanzen in das Abwasser getragen. Eine Steuerung dieser Abwasserstr\u00f6me ist aus operativen Gr\u00fcnden nicht m\u00f6glich.<br \/>\nWeiterhin ist eine Trennung der Str\u00f6me, z. B. in verschiedene Abwasserbecken, aus denen die Anlage gef\u00fcttert wird, aus Raum- und Kostengr\u00fcnden nicht umsetzbar. In den Diskussionen mit den Beteiligten wurde von Grote festgelegt, dass die Anlage wechselnde Abwasserstr\u00f6me aufarbeiten k\u00f6nnen muss. Es wurden verschiedene Sp\u00fclmittel f\u00fcr die Membranen, unterschiedliche Sp\u00fclzyklen und Wasserdr\u00fccke, mit denen die Membranen beaufschlagt werden, ausprobiert. Die anvisierten 20 m3 maximale Aufbereitungsleistung wurden dabei nie erreicht. Ein forsches Fahren der Anlage f\u00fchrte zu pl\u00f6tzlichem Glasausfall auf den Membranen, ein zu vorsichtiges zu einer mangelhaften Leistung. Die erreichten Werte lagen zwischen 5 m3 pro Tag und 15 m3\/d; der Abwasseranfall bel\u00e4uft sich im Mittel bei 15 m3 t\u00e4glich.<br \/>\nEine weitere Schwierigkeit ergab sich aus unbekannten Stoffen, die eingeleitet wurden (Fremdsp\u00fcler, die falsche Angaben zum zu reinigenden Produkt machten) und aus organischen Stoffen (vor allem Lebensmittel, wie Dextrose). Es gab mehrfach Anlagenausf\u00e4lle, die nicht rekonstruiert werden konnten, und bei denen als Schlussfolgerung nur \u00fcbrig blieb, dass ein anderer als der angemeldete Stoff von einem Fremdsp\u00fcler (Nicht-Grote Fahrzeug) eingeleitet wurde. Falschdeklarationen werden gemacht, um Sp\u00fclkosten zu sparen, bzw. \u00fcberhaupt die Erlaubnis zum Sp\u00fclen in der Anlage zu erhalten.<br \/>\nBesonders bei organischen Produkten gab es das Ph\u00e4nomen der Rasenbildung auf den Membranoberfl\u00e4chen. Die anschlie\u00dfend notwendigen Sp\u00fclungen reduzierten die Laufzeit der Anlage und belasteten die Membran erheblich. So l\u00f6sten sich die Membranfolien von ihren Tr\u00e4gern; ein Austausch der defekten Membranen wurde notwendig. Als L\u00f6sung wurde das Sp\u00fclen von Lebensmittel untersagt und strenge Kontrollen von Fremdsp\u00fclern angeordnet. Dadurch konnte die Problematik vermindert werden. Als weiterer Vorschlag wurde eine Aktivkohlestation zwischen Ultra- und Nanofiltration eingerichtet. Durch sie wurden organische Substanzen absorbiert und die Nanofiltration entlastet.<br \/>\nEinen direkten kommerziellen Nutzen hat die Anlage nach den Ausf\u00fchrungen der Spedition nicht; trotz eines bei den Reinigungen erhobenen Abwasserzuschlages erwirtschaftet sie nicht ihre Kosten. Gr\u00fcnde sind der hohe Energieeinsatz, die Kosten f\u00fcr die Betreuung (1\/3 Meisterstelle)  und die extremen War-tungskosten (Membranaustausch).<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>&#8211;\tPr\u00e4sentation der Anlage f\u00fcr Kunden (z. B. Bayer, Philips, AKZO) im Januar 1996;<br \/>\n&#8211;\tBesuch einer chilenischen Delegation, die sich in der Bundesrepublik \u00fcber Abwassertechnik informierte;<br \/>\n&#8211;\tInformationsbesuch der FH D\u00fcsseldorf, die an einem vergleichbaren Projekt in der Tankwagenreinigung arbeitet;<br \/>\n&#8211;\tInformationsbesuch des VKS (Verband der Kraftwagenspediteure), die Speditionen bei dem Thema Abwasseraufbereitung beraten;<br \/>\n&#8211;\tDiverse Besuche der unteren Wasserbeh\u00f6rde des Kreises Neuss, die sich \u00fcber den Stand der Anlage und ihre Anwendbarkeit bei anderen Abwassereinleitern informierten.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Im Ergebnis konnte die Anlage (Ultra- und Nanofiltration, Aktivekohle), wenn sie stabil lief, eine hervorragende Abwasserreinigung erzielen. So wurden Werte erreicht, die eine Direkteinleitung des Wasser erm\u00f6glicht h\u00e4tte. Jedoch setzten die Ver\u00e4nderungen der Abwasserzusammensetzung der Freude schnell enge Grenzen. H\u00e4ufiger Anlagenausfall  wegen langer Sp\u00fclphasen, die durch den Glasausfall, bzw. die Rasenbildung verursacht wurden, reduzierten den operativen und kommerziellen Nutzen. So wurde und wird die geplante Anlagenleistung nie \u00fcber mehr als zwei Tage erreicht. Erst die Reduzierung der Anlage um die Nanofiltration, die konsequente Vermeidung der Einleitung von organischen Stoffen, das h\u00e4ufige Absaugen der Absetzbecken und die Einf\u00fcgung eines Aktivkohleadsorbers schufen  stabilere Einsatzbedingungen. Leider trennte sich Zeppelin in der Projektphase von der Sparte Abwassertechnik; eine Verbesserung der Anlagentechnik wurde dadurch unm\u00f6glich.Ohne die Unterst\u00fctzung der RWTH Aachen w\u00e4re die Spedition Grote mit der Einf\u00fchrung dieser neuen Technik \u00fcberfordert gewesen. Erst die konsequente Arbeit der Studenten der RWTH Aachen brachte Klarheit \u00fcber die Zusammenh\u00e4nge, die die Anlagenleistung wegbrechen lies. Ihre Vorschl\u00e4ge erm\u00f6glichten letztlich den Einsatz der Anlage.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Spedition Grote betreibt eine Sp\u00fclanlage f\u00fcr ihre eigenen und fremde Silofahrzeuge. Gereinigt werden verschiedene chemische Produkte, Kunststoffe, Gefahrg\u00fcter (z. B. Bleioxide, PVC Stabilisatoren) und Mineralien. Die Abw\u00e4sser wurden weitgehend unbehandelt in die \u00f6ffentliche Kanalisation geleitet. 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